(57)【要約】【課題】  各グループの適合パケットによるトラヒックが最低保証帯域に占める割合を、ユーザのポリシーに沿って予め設定可能な割合に沿って操作可能とする。【解決手段】  複数のグループＧｉ（ｉ＝１,...,ｎ）に分類する所望の分類条件を予め設定し、各グループの不適合マークのない適合パケットによるトラヒックが制約帯域に占める所望の割合Ｃｉ（ｉ＝１,...,ｎ）を設定し、ＤＳネットワークヘパケットが入力された際に評価した入力レートａｖｒが制約帯域を超過していなければ、前記パケットヘ不適合マークを施す確率を０とし、そうでないければ、前記分類条件を用いてパケットの属するグループＧｊを判定し、グループＧｊに配分されるべき最低保証帯域に占める最小配分帯域ＭｉｎＢｊを前記割合Ｃｉを用いて求め、グループＧｊの入力レートａｖｒｊと、ＭｉｎＢｊとを比較し、ａｖｒｊ≦ＭｉｎＢｊであればＯＵＴｊを０とし、そうでなければ、割合Ｃｉを基にパケットの属するグループＧｊに応じたマーク付与率ＯＵＴｊを算出する。【選択図】        図２
2006166059.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＤｉｆｆｓｅｒｖをサポートするＤＳネットワークの境界において、ＤＳネットワークヘパケットが入力される度にユーザのＤＳネットワークヘの入力トラヒックの使用帯域が、ユーザの制約帯域を超過しているかをチェックし、超過していたらユーザのパケットに確率的に不適合マークを付与するマーキング方法であって、
パケットのヘッダに含まれる情報を基に複数のグループＧｉ（ｉ＝１,...,ｎ）に分類する所望の分類条件を予め設定するステップ１と、
各グループの不適合マークのない適合パケットによるトラヒックが前記制約帯域に占める所望の割合Ｃｉ（ｉ＝１,...,ｎ）を設定するステップ２と、
ＤＳネットワークヘパケットが入力された際に評価した入力レートａｖｒが前記制約帯域を超過していなければ、前記パケットヘ不適合マークを施す確率を０とし、前記入力された際に評価した入力レートａｖｒが前記制約帯域を超過していれば、前記分類条件を用いて前記パケットの属するグループＧｊを判定するステップ３と、
グループＧｊに配分されるべき最低保証帯域に占める最小配分帯域ＭｉｎＢｊを、前記割合Ｃｉを用いて求めるステップ４と、
前記グループＧｊの入力レートａｖｒｊと、ＭｉｎＢｊとを比較し、ａｖｒｊ≦ＭｉｎＢｊであればＯＵＴｊを０とし、ａｖｒｊ＞ＭｉｎＢｊであれば、前記割合Ｃｉを基に前記パケットの属するグループＧｊに応じたマーク付与率ＯＵＴｊを算出するステップ５と、
算出したマーク付与率ＯＵＴｊの確立で当該パケットに不適合マークを付与するステップ６とを有することを特徴とするマーキング方法。
【請求項２】
前記ステップ５は、グループＧｊ以外の各グループの最小配分帯域についても同様に前記割合Ｃｉを用いて求め、
グループの入力レートが最小配分帯域より小さいグループＧｓ（ｓ∈ｉ，ａｖｒｓ≦ＭｉｎＢｓ）の入力レートａｖｒｓの合計を最低保証帯域ＭＧＢから差し引いて分配対象帯域ＭＧＢｄｉｓｔを求め、
各グループＧｉの有効分配比Ｆｉ（ｉ＝１,...,ｎ）を、Ｆｓ（ｓ∈ｉ，ａｖｒｓ≦ＭｉｎＢｓ）＝０、Ｆｔ（ｔ∈ｉ，ａｖｒｔ＞ＭｉｎＢｔ）＝Ｃｔとし、下記（１）式により、適合マーク付与率ＯＵＴｊを算出するステップであることを特徴とする請求項１に記載のマーキング方法。
【数１】
2006166059.tif 000010
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・  （１）
【請求項３】
ＤｉｆｆｓｅｒｖをサポートするＤＳネットワークの境界において、ＤＳネットワークヘパケットが入力される度にユーザのＤＳネットワークヘの入力トラヒックの使用帯域が、ユーザの制約帯域を超過しているかをチェックし、超過していたらユーザのパケットに確率的に不適合マークを付与するマーキング装置であって、
ＤＳネットワークヘ入力されたパケットのヘッダに含まれる情報を基に複数のグループＧｉ（ｉ＝１,...,ｎ）に分類する所望の分類条件を保持し、前記ＤＳネットワークヘ入力されたパケットの属するグループを前記分類条件を用いて判断する機能を有するグループ分類部と、
ＤＳネットワークヘパケットが入力される度に前記各グループＧｉの入力レートを評価するグループ入力レート評価部と、
ユーザの制約帯域に占める各グループの不適合マークのない適合パケットによるトラヒックが前記制約帯域に占める所望の割合Ｃｉ（ｉ＝１,...,ｎ）を保持し、ＤＳネットワークヘパケットが入力された際に評価した入力レートａｖｒが、前記制約帯域を超過していなければ、前記パケットヘ不適合マークを施す確率を０とし、前記入力された際に評価した入力レートａｖｒが前記制約帯域を超過していれば、前記グループ分類部で判定されたグループＧｊに配分されるべき最低保証帯域に占める最小配分帯域ＭｉｎＢｊを、前記割合Ｃｉを用いて求め、前記グループＧｊの入力レートａｖｒｊと、ＭｉｎＢｊとを比較し、ａｖｒｊ≦ＭｉｎＢｊであればＯＵＴｊを０とし、ａｖｒｊ＞ＭｉｎＢｊであれば、前記割合Ｃｉを基に、前記パケットの属するグループＧｊに応じたマーク付与率ＯＵＴｊを算出するマーク付与率算出部と、
算出したマーク付与率ＯＵＴｊの確立で前記パケットに不適合マークを付与するマーク付与部とを有することを特徴とするマーキング装置。
【請求項４】
前記マーク付与率算出部は、グループＧｊ以外の各グループの最小配分帯域についても同様に前記割合Ｃｉを用いて求め、グループの入力レートが最小配分帯域より小さいグループＧｓ（ｓ∈ｉ，ａｖｒｓ≦ＭｉｎＢｓ）の入力レートａｖｒｓの合計を最低保証帯域ＭＧＢから差し引いて分配対象帯域ＭＧＢｄｉｓｔを求め、各グループＧｉの有効分配比Ｆｉ（ｉ＝１,...,ｎ）を、Ｆｓ（ｓ∈ｉ，ａｖｒｓ≦ＭｉｎＢｓ）＝０、Ｆｔ（ｔ∈ｉ，ａｖｒｔ＞ＭｉｎＢｔ）＝Ｃｔとし、下記（２）式により、適合マーク付与率ＯＵＴｊを算出することを特徴とする請求項３に記載のマーキング装置。
【数２】
2006166059.tif 000011
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・  （２）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＤｉｆｆｓｅｒｖをサポートするＩＰ網あるいはＭＰＬＳ網等のネットワーク（以下、ＤＳネットワークという）の境界ルータであるエッジルータにおいて、エッジルータを介してＤＳネットワークヘ入力されるユーザのＡＦクラスのトラヒックの使用帯域がユーザのＡＦクラスのＤＳネットワークヘの入力制約帯域である最低保証帯域を超過してないかをチェックし、超過していたらユーザのパケットに確率的に不適合マークを施すマーキング方法およびマーキング装置に係わり、特に、ＡＦ最低保証帯域に対して、予め指定した条件（例えば、パケットのヘッダに含まれる情報（送受信ＩＰアドレス、使用トランスポートプロトコル種別、トランスポートプロトコルポート番号など））で分類される各グループの適合パケットによる使用帯域の割合が、予めユーザが設定した割合になる様な不適合マーク付けを可能とするマーキング方法およびマーキング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＤｉｆｆｓｅｒｖをサポートするＤＳネットワークの境界ルータであるエッジルータには、パケットのヘッダ情報（例えば、パケットのヘッダ情報に含まれる送受信ＩＰアドレス、使用トランスポートプロトコル種別、トランスポートプロトコルポート番号など）等から、パケットの属するフローの要求品質クラスを分類する要求品質分類条件がユーザ毎に予め定義されており、ユーザからＤＳネットワークヘ向かうパケットがエッジルータに到着する度に、前記要求品質分類条件から要求品質クラスが判断され、クラス識別子が付与され、ＤＳネットワーク内へ転送される。
ＤＳネットワーク内ルータでは、パケットに付与されたクラス識別子に応じて、施すトラヒック制御操作（ＰＨＢ：Per Hop Behavior）が予め定義されており、ＤＳネットワーク内ルータにパケットが到着する度にクラス識別子に対応したＰＨＢが施される。
要求品質クラスおよび、そのＰＨＢには、ＥＦ（Expedited Forwarding）とＡＦ（Assured Forwarding）が規定されている。
【０００３】
ＥＦクラスは、遅延・廃棄率・ジッターの低い専用線的サービスを実現するためのクラスであり、ＥＦクラス識別子の付与されたパケットは、ＤＳネットワーク内のルータにおいて他クラスのパケットに対して最優先に出力処理され、専用線的サービスが実現される。
通常、ＥＦクラスのＤＳネットワークヘの入力トラヒックは予め指定されたＥＦクラスの最大保証帯域（Maximum guaranteed bandwidth）以下になる様にエッジノードで厳密に制限される。なお、ＥＦ最大保証帯域はユーザの契約帯域以下でなければならない。
ＡＦクラスは、最低帯域保証型サービスを実現するためのクラスで、ＥＦトラヒックがユーザの契約帯域を使用した残りの帯域を最低保証帯域（ＭＧＢ：Minimum guranteed bandwidth）として使用でき、さらにＤＳネットワークの空帯域を有効利用するため、最低保証帯域を超過したレートでＡＦパケットを網内に流入させることが許される。
その際、ＡＦパケットに不適合マークが付与される。ＤＳネットワーク内で輻輳が生じた場合、不適合マークがある不適合パケットが優先的に廃棄されるが、ＡＦ最低保証帯域（ＡＦ minimum guranteed bandwidth）は保証される。
不適合マークには、ＡＦクラストラヒックのＡＦ最低保証帯域を超過した程度を意味するyellow、redといった複数種類の不適合マーキングを付与する方法や、超過率によらず単に不適合を意味するマークを付与する方法があるが、ＡＦ最低保証型サービスを提供するＰＨＢの主要技術であるＲＩＯ（ＲＥＤ with ＩＮ／ＯＵＴ）は複数種類の不適合マークを想定しておらず、単に不適合マークの付与されたＡＦパケットを輻輳時優先的に廃棄するため、以下ではＡＦ最低保証帯域を超過した程度によらず、不適合マークは１種類とする。
【０００４】
ＤＳネットワークの境界ルータであるエッジルータに組み込まれるマーキング装置は、エッジルータに保持されているユーザが定義した要求品質分類条件に基づいて、ＡＦクラスに分類されたＡＦパケットの入力レートを監視し、ＡＦ最低保証帯域を超過したレートでＡＦパケットが入力された際に、その超過率に応じて不適合マークをＡＦパケットに付与する役割を担う。
以下に、従来のマーキング装置について詳しく説明する。
図４は、従来のマーキング装置２０００の概略構成を示すブロック図であり、同図に示す様に、従来のマーキング装置２０００は、入力部２１００、入力レート評価部２２００、最低保証帯域算出部２３００、マーク付与率算出部２７００、マーク付与部２８００、そして出力部２９００から構成される。
各部の機能について、以下に説明する。
入力部２１００は、マーキング装置２０００ヘパケットを入力する機能を有する。
入力レート評価部２２００は、パケットが到着する度に入力レートａｖｒを評価する機能を有する。
入力レート評価部２２００におけるパケット到着毎の入力レートの評価は、下記非特許文献１に記載のＴＳＷ（Time Sliding Window）レートエスティメータを用いて、前回にパケットが到着した際に評価した入力レートａｖｒ'と、前回にパケットが到着した時刻Ｔ'と、今回新たにパケットが到着した時刻ｎｏｗと、今回新たに到着したパケットサイズｐｋｔと、予め設定した固定値ウィンドサイズＷｉｎを用いて、パケットが到着する度に入力レートａｖｒを下式（３）を用いて評価する。
【０００５】
［数３］
ａｖｒ＝（ａｖｒ'＊Ｗｉｎ＋ｐｋｔ）／（ｎｏｗ−Ｔ'＋Ｗｉｎ）
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・  （３）
最低保証帯域算出部２３００は、ユーザの契約帯域値を保持するとともに、エッジルータからユーザのＥＦクラス入力レートを取得し、契約帯域値からＥＦクラス入力レートを差し引いて、ＡＦクラスの最低保証帯域値ＭＧＢを算出する機能を有する。
なお、ＥＦクラス入力レートは、エッジルータにおいて、ＥＦ最大保証帯域（ＥＦ Maximum guaranteed bandwidth）以下になる様に規制された後の入力レートである。
マーク付与率算出部２７００は、非特許文献１で公開されているＴＳＷ（Time Sliding Window）、ＴＣＭ（Three Colour Marking）を応用して、不適合マークの付与率を算出する機能を有する。
マーク付与率算出部２７００における不適合マークの付与率の算出方法は、入力レートａｖｒが最低保証帯域ＭＧＢを超過していなければ、マーク付与率ＯＵＴを０とし、そうでなければ、マーク付与率ＯＵＴを下式（４）を用いて計算する。
［数４］
ＯＵＴ＝１−（ＭＧＢ／ａｖｒ）  ・・・・・・・・・・・・・・・・  （４）
マーク付与部２８００は、マーク付与率算出部２７００が算出したマーク付与率ＯＵＴの確率で、パケットに不適合のマークを付与し、出力部２９００に該パケットの出力を依頼する機能を有する。
出力部２９００はマーキング装置２０００からパケットを出力する機能を有する。
以上で、図４に示した従来のマーキング装置の構成図の説明を終了する。
【０００６】
次に、図５を用いて、従来のマーキング装置におけるマーキング処理の処理手順について説明する。
図５は、従来のマーキング装置におけるマーキング処理の処理手順を示すフローチャートである。
マーキング装置２０００の入力部２１００ヘパケットが入力されマーキング処理が開始される（ステップ４０００）。
パケットが入力された入力部２１００は、入力レート評価部２２００にパケット到着を通知する（ステップ４１００）。
パケット到着の通知を受けた入力レート評価部２２００は、前回にパケットが到着した際に評価した入力レートａｖｒ'と、前回にパケットが到着した時刻Ｔ'と、今回新たにパケットが到着した時刻ｎｏｗと、今回新たに到着したパケットサイズｐｋｔと、予め設定した固定値ウィンドサイズＷｉｎを用いて、パケットが到着する度に入力レートａｖｒを、下記（５）式を用いて評価し、最低保証帯域算出部２３００へ入力レート評価完了を通知する（ステップ４２００）。
［数５］
ａｖｒ＝（ａｖｒ'＊Ｗｉｎ＋ｐｋｔ）／（ｎｏｗ−Ｔ'＋Ｗｉｎ）
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・  （５）
【０００７】
入力レート評価完了の通知を受けた最低保証帯域算出部２３００は、エッジルータから該ユーザのＥＦクラス入力レートを取得し、自最低保証帯域算出部２３００が保持しているユーザの契約帯域値から該ＥＦクラス入力レートを差し引いて、ユーザのＡＦクラスの最低保証帯域ＭＧＢを算出し、最低保証帯域の算出完了の通知をマーク付与率算出部２７００へ通知する（ステップ４３００）。
最低保証帯域の算出完了の通知を受けたマーク付与率算出部２７００は、入力レートａｖｒが最低保証帯域ＭＧＢを超過していなければ、マーク付与率ＯＵＴを０とし、そうでなければ、マーク付与率ＯＵＴを下式（６）を用いて計算し、マーク付与率ＯＵＴをマーク付与部２８００へ通知する（ステップ４７００）。
［数６］
ＯＵＴ＝１−（ＭＧＢ／ａｖｒ）  ・・・・・・・・・・・・・・・・  （６）
マーク付与率ＯＵＴの通知をうけたマーク付与部２８００は、マーク付与率ＯＵＴの確率で、該パケットに不適合のマークを付与し、出力部２９００に該パケットの出力を依頼する（ステップ４８００）。
パケットの出力の依頼を受けた出力部２９００は、マーキング装置２０００から該パケットを出力し（ステップ４９００）、マーキング処理を終了する（ステップ４９９９）。
【０００８】
なお、本願発明に関連する先行技術文献としては以下のものがある。
【非特許文献１】W.Fang, et al., "A Time Sliding Window Three Colour Marker (TSWTCM)",IETF RFC2859,June 2000
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
前述した様に、従来のマーキング装置およびマーキング方法では、ＡＦクラスのパケットが入力された際のＡＦクラスのトラヒックレートがＡＦクラスの最低保証帯域を超過していた場合に、マーク付与率ＯＵＴの一律の確率で、パケットに不適合のマークを付与していた。
トラヒックとは、様々なフローの集合体であり、ＡＦクラスのトラヒックを形成するパケット各々もいずれかのフローに属している。
パケットが属するフローの条件を、パケットのヘッダに含まれる情報（送受信ＩＰアドレス、使用トランスポートプロトコル種別、トランスポートプロトコルポート番号など）で複数（ｎ個）のグループＧｉ（ｉ＝１,...,ｎ）に分け、各グループＧｉの入力レートをａｖｒｉとし、マーク付与率ＯＵＴの確率で、不適合マークを付与された不適合レートをＯＵＴｉとし、（１−ＯＵＴｉ）の確率で適合と判断され、不適合マークが付与されなかった適合レートをＩＮｉとすると、下記（７）、（８）式に示す関係式が成り立つ。
［数７］
ＯＵＴｉ＝ａｖｒｉ＊ＯＵＴ          ・・・・・・・・・・・・・・  （７）
ＩＮｉ＝ａｖｒｉ＊（１−ＯＵＴ）  ・・・・・・・・・・・・・・  （８）
前述の（７）、（８）式におけるマーク付与率ＯＵＴは、下記（９）式で表される。
【００１０】
【数８】
2006166059.tif 000003
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・  （９）
【００１１】
前述の（７）、（８）式より、入力レートａｖｒｉが多いグループＧｉは、少ないグループに対して不適合レートＯＵＴｉが多くなるとともに、適合レートＩＮｉも多くなりＡＦ最低保証帯域に占める割合が多くなることを示している。
逆に、入力レートａｖｒｉが少ないグループＧｉの適合レートＩＮｉのＡＦ最低保証帯域に占める割合が少なくなることを意味している。
また、ＤＳネットワークの輻輳時に、単に不適合マークの付与されたパケットを優先的に確率Ｄｒｏｐで廃棄した際、各グループＧｉの被ったパケット廃棄確率の比ＤＲＯＰｉは、前述の（７）、（８）式から下記（１０）の様に表され、グループＧに関わらず一律となる。
［数９］
ＤＲＯＰｉ＝（ＯＵＴｉ＊Ｄｒｏｐ）／（ＯＵＴｉ＋ＩＮｉ）
＝ＯＵＴ＊Ｄｒｏｐ        ・・・・・・・・・・・・・・  （１０）
【００１２】
従って、従来のマーキング装置およびマーキング方法では、各グループＧｉ（ｉ＝１,...,ｎ）のＡＦ最低保証帯域に占める割合を意図的に操作できず、ＤＳネットワーク輻輳時の不適合に被るグループＧｉ（ｉ＝１,...,ｎ）間のパケット廃棄確率を差別化することができないという課題があった。
特に、ユーザのポリシーに沿って各グループＧｉ（ｉ＝１,...,ｎ）のＡＦ最低保証帯域に占める割合Ｃｉを意図的に操作できれば、言い換えれば、装置に入力されたパケットのフローの属するグループＧｉ毎に異なる確率で不適合のマーキングを施すことができれば、グループＧｉがＡＦ最低保証帯域ＭＧＢに占める割合Ｃｉ以上にマーキング装置に入力された際に、その超過率に応じた不適合のマーキングが付与され、ＤＳネットワーク輻輳時に応分のパケット廃棄のペナルティを課すことができ、逆に、グループＧｉがＡＦ最低保証帯域ＭＧＢに占める割合Ｃｉ以下にマーキング装置に入力された際には、マーキングの対象としなければ、輻輳時にもパケット廃棄の対象とならず優遇することができ、各グループが被るパケット廃棄確率の比ＤＲＯＰｉに差を設けることができ、各グループ間の品質の差別化が可能となる。
従来のマーキング装置およびマーキング方法では、この様なユーザのニーズに応えることができないという課題があった。
【００１３】
具体的なユーザのニーズの例を以下に示す。
例えば、トランスポートプロトコルには、送信側でパケット廃棄を感じ取り送信レートを低減する機能を有するＴＣＰプロトコルと、パケット廃棄が生じても送信側で送信レートを変化させる機能のないＵＤＰプロトコルがある。
これら２つのトランスポートプロトコル種別でＡＦクラスの入力トラヒックのフローを２つのグループＧｔｃｐ，Ｇｕｄｐに分けた場合、ＤＳネットワーク内で輻輳によるパケット廃棄が生じると、ＴＣＰのグループＧｔｃｐではＴＣＰプロトコルにより送信側で送信レートが抑制され、グループＧｔｃｐの入力レートａｖｒｔｃｐが少なくなるため、適合レートＩＮｔｃｐが減少する。
他方、グループＧｕｄｐの入力レートａｖｒｕｄｐは抑制されないので、ＡＦ最低保証帯域ＭＧＢに占めるグループＧｕｄｐの割合が、グループＧｔｃｐに対して増加し、適合レートＩＮｕｄｐも増加し、ＩＮｕｄｐが増加した分、不適合レートＯＵＴｕｄｐは減少するため、グループＧｕｄｐがＤＳネットワーク輻輳時に被るパケット廃棄率は低下し、品質が向上する。
つまり、ＤＳネットワーク輻輳時に、Ｇｔｃｐの入力レートａｖｒｔｃｐを、自ら抑制した結果、ＡＦ最低保証帯域ＭＧＢに占めるグループＧｔｃｐの割合が低下するのに対し、Ｇｕｄｐの入力レートａｖｒｕｄｐは維持され、且つ、ＡＦ最低保証帯域ＭＧＢに占めるグループＧｕｄｐの割合が増加するというグループ間の不公平が発生する。
【００１４】
前述の様に、もし、ＡＦ最低保証帯域ＭＧＢに占めるグループＧｕｄｐの割合を決めて、それ以上、グループＧｕｄｐに配分されない様に制限できれば、グループＧｔｃｐの配分が維持され、グループＧｔｃｐのＤＳネットワーク輻輳時に被るパケット廃棄率は低減でき、品質を向上させることが可能になる。
一方、グループＧｕｄｐがＡＦ最低保証帯域ＭＧＢに占める割合以上にマーキング装置に入力された際には、その超過率に応じた不適合のマーキングが付与され、ＤＳネットワーク輻輳時には、応分のペナルティを課すことが可能となる。
本発明は、前記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、マーキング装置およびマーキング方法において、各グループの適合パケットによるトラヒックが最低保証帯域に占める割合を、ユーザのポリシーに沿って予め設定可能な割合に沿って操作することが可能となる技術を提供することにある。
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らかにする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下記の通りである。
前述の課題を解決するため、本発明のマーキング装置およびマーキング方法では、以下の手段を講じている。
ユーザのポリシーに沿って、パケットのヘッダに含まれる情報（送受信ＩＰアドレス、使用トランスポートプロトコル種別、トランスポートプロトコルポート番号など）等の情報を基に複数（ｎ個）のグループＧｉ（ｉ＝１,...,ｎ）に分類する分類条件を予め記録・保持し、マーキング装置に入力されたパケットの属するグループＧｊ（ｊ∈ｉ）を前記分類条件を用いて判断する手段を備え、
マーキング装置にパケットが入力される度に、該パケットサイズｐｋｔを測定し、該パケットの属するグループＧｊ（ｊ∈ｉ）の前回評価時の入力レートａｖｒｊをａｖｒ'ｊとし、前回評価時刻ｎｏｗをＴ'とし、現在時刻を評価時刻ｎｏｗとし、および予め設定した固定値Ｗｉｎを用いて、下記（１１）式により、現在の入力レートａｖｒｊを評価するとともにグループＧｊ以外の各グループＧｋ（ｋ∈ｉ，ｋ≠ｊ）についても、前回評価時の入カレートａｖｒｋをａｖｒ'ｋとし、同様に、Ｔ'、ｎｏｗおよびＷｉｎを用いて、下記（１２）式により、現在の入力レートａｖｒｋを評価する手段を備え、
［数１０］
ａｖｒｊ＝（ａｖｒ'ｊ＊Ｗｉｎ＋ｐｋｔ）／（ｎｏｗ−Ｔ'＋Ｗｉｎ）
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・  （１１）
ａｖｒｋ＝（ａｖｒ'ｋ＊Ｗｉｎ＋ｐｋｔ）／（ｎｏｗ−Ｔ'＋Ｗｉｎ）
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・  （１２）
ユーザの持つ最低保証帯域に占める各グループＧｉ（ｉ＝１,...,ｎ）の割合Ｃｊをユーザのポリシーに沿って予め記録・保持する手段を備え、
マーキング装置にパケットが入力される度に、ユーザの現在の最低保証帯域ＭＧＢとユーザのマーキング装置への現在の入力レートａｖｒを比較し、ａｖｒ≦ＭＧＢであれば、該パケットヘのマーク付与率ＯＵＴｊを、ＯＵＴｊ＝０に設定し、ａｖｒ＞ＭＧＢであれば、最低保証帯域ＭＧＢにおけるグループＧｊの現在の最小配分帯域ＭｉｎＢｊを下式（１３）を用いて算出する手段を備え、
【００１６】
【数１１】
2006166059.tif 000004
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・  （１３）
【００１７】
マーキング装置に入力されたパケットの属するグループＧｊ（ｊ∈ｉ）の現在の入力レートａｖｒｊと、現在の最小配分帯域ＭｉｎＢｊを比較し、ａｖｒｊ≦ＭｉｎＢｊであれば、該パケットヘのマーク付与率ＯＵＴｊを、ＯＵＴｊ＝０に設定する手段を備え、
マーキング装置に入力されたパケットの属するグループＧｊ（ｊ∈ｉ）の現在の入力レートａｖｒｊと、現在の最小配分帯域ＭｉｎＢｊを比較し、ａｖｒｊ＞ＭｉｎＢｊであれば、分配対象帯域ＭＧＢｄｉｓｔを一旦、最低保証帯域ＭＧＢとし、グループＧｊヘの有効配分比ＦｊをＣｊに設定し、次に、グループＧｊ以外の各グループＧｋ（ｋ∈ｉ，ｋ≠ｊ）の最小配分帯域ＭｉｎＢｋを前記の（１３）式で求め、グループＧｊ以外の各グループＧｋ（ｋ∈ｉ，ｋ≠ｊ）について、入力レートａｖｒｋと、ＭｉｎＢｋを比較し、ａｖｒｋ＞ＭｉｎＢｋであれば、有効配分比Ｆｋを、Ｃｋに設定し、ａｖｒｋ≦ＭｉｎＢｋであれば、有効配分比Ｆｋを０に設定すると同時に、分配対象帯域ＭＧＢｄｉｓｔからａｖｒｋを差し引く処理を一通り繰り返し、次に、パケットヘのマーク付与率ＯＵＴｊを下記（１４）式に基づき算出する手段を備える。
【００１８】
【数１２】
2006166059.tif 000005
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・  （１４）
【００１９】
なお、前述の（１４）式は、以下の様にして導かれる。
ユーザが設定した割合Ｃｊを用いて求めた各グループＧｉ（ｉ＝１,...,ｎ）の最小配分帯域ＭｉｎＢｊより、入力レートａｖｒｊが小さいグループＧｓ（ｓ∈ｉ，ａｖｒｓ≦ＭｉｎＢｓ）の入力トラヒックは不適合マークの付与対象とならないため、グループの最小配分帯域より大きな入力レートのグループＧｔ（ｔ∈ｉ，ａｖｒｔ＞ＭｉｎＢｔ）間に不適合マークを分配することになる。
従って、グループＧｓ（ｓ∈ｉ，ａｖｒｓ≦ＭｉｎＢｓ）の入力レートａｖｒｓの合計を最低保証帯域ＭＧＢから差し引いた分配対象帯域ＭＧＢｄｉｓｔを、グループＧｔ（ｔ∈ｉ，ａｖｒｔ＞ＭｉｎＢｔ）間に分配することになる。
分配対象帯域ＭＧＢｄｉｓｔを、グループＧｔ（ｔ∈ｉ，ａｖｒｔ＞ＭｉｎＢｔ）間で分配する割合を有効分配比Ｆｔとすれば、Ｆｔはユーザが設定した割合Ｃｔとなる。
グループＧｓ（ｓ∈ｉ，ａｖｒｓ≦ＭｉｎＢｓ）は、既に入力レートａｖｒｓの全てが配分されているので、分配対象帯域ＭＧＢｄｉｓｔの有効分配比Ｆｓは０となる。
グループＧｔ（ｔ∈ｉ，ａｖｒｔ＞ＭｉｎＢｔ）の不適合マークの付与確率をＯＵＴｔとし、その補数である（１−ＯＵＴｔ）に該グループの入力レートａｖｒｔを乗じた値は、グループＧｔに配分されるべき適合マークの帯域であり、有効分配比Ｆｋの合計に対するＦｔの比に分配対象帯域ＭＧＢｄｉｓｔを乗じた値と等しくなるべきで、下記（１５）式の様に表され、ＯＵＴｔについて解けば、前述の（１４）式が導かれる。
【００２０】
【数１３】
2006166059.tif 000006
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・  （１５）
【発明の効果】
【００２１】
本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下記の通りである。
本発明のマーキング装置およびマーキング方法によれば、各グループの適合パケットによるトラヒックが最低保証帯域に占める割合を、ユーザのポリシーに沿って予め設定可能な割合に沿って操作することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。
なお、実施例を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
図１は、本発明の実施例のマーキング装置の概略構成を示すブロック図である。
本実施例のマーキング装置１０００は、入力部１１００と、入力レート評価部１２００と、最低保証帯域算出部１３００と、グループ分類部１４００と、グループ入力レート評価部１５００と、グループ毎マーク付与率算出部１６００と、マーク付与部１８００と、出力部１９００とから構成される。
入力部１１００、入力レート評価部１２００、最低保証帯域算出部１３００、および出力部１９００の機能は、前述の図４で説明した従来のマーキング装置２０００の入力部２１００、入力レート評価部２２００、最低保証帯域算出部２３００、および出力部２９００と同機能であるので、その詳細な説明は省略する。
【００２３】
グループ分類部１４００は、マーキング装置１０００にユーザのポリシーに沿ってパケットのヘッダに含まれる情報（送受信ＩＰアドレス、使用トランスポートプロトコル種別、トランスポートプロトコルポート番号など）等の情報を基に複数（ｎ個）のグループＧｉ（ｉ＝１,...,ｎ）に分類する分類条件を予め記録・保持する機能を有し、マーキング装置１０００に入力されたパケットの属するグループグループＧｊ（ｊ∈ｉ）を、前記分類条件を用いて判断し、所属グループがＧｊであることをグループ入力レート評価部１５００へ通知する機能を有する。
グループ入力レート評価部１５００は、マーキング装置１０００に入力されたパケットの所属グループＧｊ（ｊ∈ｉ）の通知を受ける度に、該パケットサイズｐｋｔを測定し、グループＧｊの前回評価時の入力レードａｖｒｊを、ａｖｒ'ｊとし、前回評価時刻ｎｏｗをＴ'とし、現在時刻を評価時刻ｎｏｗとし、および予め設定した固定値Ｗｉｎを用いて、下記（１６）式により、現在の入力レートａｖｒｊを評価するとともに、グループＧｊ以外の各グループＧｋ（ｋ∈ｉ，ｋ≠ｊ）についても、前回評価時の入カレートａｖｒｋをａｖｒ'ｋとし、同様に、Ｔ’、ｎｏｗおよびＷｉｎを用いて、下記（１７）式により、現在の入力レートａｖｒｋを評価する機能を有し、全グループの入力レートの再評価・更新の完了時に、マーキング装置１０００に入力されたパケットの所属グループＧｊ（ｊ∈ｉ）とともに、再評価・更新完了をグループ毎マーク付与率算出部１６００に通知する機能を有する。
【００２４】
なお、グループ入力レート評価部１５００で測定したｐｋｔおよび評価した各グループの入力レートａｖｒｉ（ｉ＝１,...,ｎ）は、以下に説明するグループ毎マーク付与率算出部１６００から参照可能である。
［数１４］
ａｖｒｊ＝（ａｖｒ'ｊ＊Ｗｉｎ＋ｐｋｔ）／（ｎｏｗ−Ｔ'＋Ｗｉｎ）
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・  （１６）
ａｖｒｋ＝（ａｖｒ'ｋ＊Ｗｉｎ＋ｐｋｔ）／（ｎｏｗ−Ｔ'＋Ｗｉｎ）
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・  （１７）
グループ毎マーク付与率算出部１６００は、最低保証帯域に占める各グループＧｉ（ｉ＝１,...,ｎ）の割合Ｃｉを、ユーザのポリシーに沿って予め記録・保持する機能を有し、入力されたパケットの所属グループＧｊ（ｊ∈ｉ）とともに、全グループの入力レートの再評価・更新の完了の通知を受ける度に、図２に示すマーク付与率ＯＵＴｊの算出処理フローの手順でパケットヘのマーク付与率ＯＵＴｊを算出する機能を有し、算出した該パケットヘのマーク付与率ＯＵＴｊをマーク付与部１８００へ通知する機能を有す。
【００２５】
図２に示すマーク付与率ＯＵＴｊの算出処理の処理手順を示すフローチャートを用いて、グループ毎マーク付与率算出部１６００におけるマーク付与率ＯＵＴｊ算出手順の詳細を説明する。
パケットヘのマーク付与率算出処理を開始すると（ステップ１０００）、最低保証帯域算出部１３００で求めた最低保証帯域ＭＧＢと、入力レート評価部１２００で求めた入力レートａｖｒを比較する（ステップ１１００）。
ステップ１１００でＭＧＢとａｖｒを比較した結果、ａｖｒ≦ＭＧＢであれば、パケットヘのマーク付与率ＯＵＴｊをＯＵＴｊ＝０に設定し（ステップ１１２０）、処理を終了する（ステップ１９００）。
ステップ１１００でＭＧＢとａｖｒを比較した結果、ａｖｒ＞ＭＧＢであれば、最低保証帯域算出部１３００で求めた最低保証帯域ＭＧＢにおけるグループＧｊの最小配分帯域ＭｉｎＢｊを、下記（１８）式により算出し（ステップ１１２５）、グループＧｊの入力レートａｖｒｊと比較する（ステップ１１３０）。
【００２６】
【数１５】
2006166059.tif 000007
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・  （１８）
【００２７】
ステップ１１３０で、ａｖｒｊとＭｉｎＢｊとを比較した結果、ａｖｒｊ≦ＭｉｎＢｊであれば、該パケットヘのマーク付与率ＯＵＴｊをＯＵＴｊ＝０に設定し（ステップ１１４０）、処理を終了する（ステップ１９００）。
ステップ１１３０で、ａｖｒｊとＭｉｎＢｊとを比較した結果、ａｖｒｊ＞ＭｉｎＢｊであれば、分配対象帯域ＭｉｎＢｊを一旦、最低保証帯域ＭＧＢとし、グループＧｊヘの有効配分比ＦｊをＣｊとする（ステップ１１５０）。
ステップ１１５０の後、グループＧｊ以外の各グループＧｋ（ｋ∈ｉ，ｋ≠ｊ）について、以下のステップ１１５８からステップ１２００の処理を繰り返す（ステップ１１５５）。  グループＧｋの最小配分帯域ＭｉｎＢｋを、下記（１９）式により求め（ステップ１１５８）、グループＧｋ（ｋ∈ｉ，ｋ≠ｊ）の入力レートａｖｒｋと、ＭｉｎＢｋを比較する（ステップ１１６０）。
【００２８】
【数１６】
2006166059.tif 000008
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・  （１９）
【００２９】
ステップ１１６０において、ａｖｒｋとＭｉｎＢｋとを比較した結果、ａｖｒｋ＞ＭｉｎＢｋであれば、有効配分比ＦｋをＣｋとする（ステップ１１７０）。
ステップ１１６０において、ａｖｒｋとＭｉｎＢｋとを比較した結果、ａｖｒｋ≦ＭｉｎＢｋであれば、有効配分比Ｆｋを０とし、分配対象帯域ＭＧＢｄｉｓｔから入力レートａｖｒｋを差し引く（ステップｌｌ８０）。
対象のグループＧｋ（ｋ∈ｉ，ｋ≠ｊ）の全てについて、ステップ１１５８からステップ１１８０の処理を終えたかどうかを確認する（ステップ１２００）。
ステップ１１９０において未だステップ１１５８からステップ１１８０の処理を終えていないグループがあると判断した場合には、該グループについてステップ１１５８からステップ１１８０の処理を行う。
ステップ１２００において、対象のグループＧｋ（ｋ∈ｉ，ｋ≠ｊ）の全てについてステップ１１５８からステップ１１８０の処理を終えたと判断した後、パケットヘのマーク付与率ＯＵＴｊを、下記（２０）式により算出し（ステップ１２１０）、処理を終了する（ステップ１９００）。
【００３０】
【数１７】
2006166059.tif 000009
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・  （２０）
【００３１】
以上で、グループ毎マーク付与率算出部１６００におけるマーク付与率ＯＵＴｊ算出手順の説明を終了する。
マーク付与部１８００は、マーキング装置１０００に入力されたパケットにグループ毎マーク付与率算出部１６００が算出したマーク付与率ＯＵＴｊの確率で、不適合マークを付与し、出力部１９００に該パケットの出力を依頼する機能を有する。
以上で、図１に示した本発明のマーキング処理装置の構成図の説明を終了する。
【００３２】
次に、本実施例のマーキング装置におけるマーキング処理の処理手順について説明する。
図３に、本実施例のマーキング装置におけるマーキング処理の処理手順を示すフローチャートである。
マーキング装置１０００の入力部１１００ヘパケットが入力されマーキング処理が開始される（ステップ２０００）。
パケットが入力された入力部１１００は、入力レート評価部１２００にパケット到着を通知する（ステップ２１００）。
パケット到着の通知を受けた入力レート評価部１２００は、前回にパケットが到着した際に評価した入力レートａｖｒ'と、前回にパケットが到着した時刻Ｔ'と、今回新たにパケットが到着した時刻ｎｏｗと、今回新たに到着したパケットサイズｐｋｔと、予め設定した固定値ウィンドサイズＷｉｎを用いて、パケットが到着する度に入力レートａｖｒを下記（２１）式により評価し、最低保証帯域算出部１３００へ入力レート評価完了を通知する（ステップ２２００）。
［数１８］
ａｖｒ＝（ａｖｒ'＊Ｗｉｎ＋ｐｋｔ）／（ｎｏｗ−Ｔ'＋Ｗｉｎ）
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・  （２１）
【００３３】
入力レート評価完了の通知を受けた最低保証帯域算出部１３００は、エッジルータからユーザのＥＦクラス入力レートを取得し、自最低保証帯域算出部１３００が保持しているユーザの契約帯域値から、ＥＦクラス入力レートを差し引いて、ユーザのＡＦクラスの最低保証帯域ＭＧＢを算出し、グループ分類部１４００へ最低保証帯域の算出完了を通知する（ステップ２３００）。
最低保証帯域の算出完了通知を受けたグループ分類部１４００は、自グループ分類部１４００が予め記録・保持していたユーザのポリシーに沿ってパケットのヘッダに含まれる情報（送受信ＩＰアドレス、使用トランスポートプロトコル種別、トランスポートプロトコルポート番号など）等の情報を基に複数（ｎ個）のグループＧｉ（ｉ＝１,...,ｎ）に分類する分類条件を用いて、入力されたパケットの属するグループＧｊ（ｊ∈ｉ）を分類条件を用いて判断し、所属グループがＧｊであることをグループ入力レート評価部１５００へ通知する（ステップ２４００）。
入力パケットの所属グループＧｊの通知を受けたグループ入力レート評価部１５００は、グループＧｊの前回評価時の入力レートａｖｒｊをａｖｒ'ｊとし、前回評価時刻ｎｏｗをＴ'とし、現在時刻を評価時刻ｎｏｗとし、およびパケットサイズｐｋｔと、予め設定した固定値Ｗｉｎを用いて、下記（２２）式により、現在の入力レートａｖｒｊを評価するとともに、グループＧｊ以外の各グループＧｋ（ｋ∈ｉ，ｋ≠ｊ）についても、前回評価時の入力レートａｖｒｋをａｖｒ'ｋとし、同様に、Ｔ’、ｎｏｗおよびＷｉｎを用いて、下記（２３）式により、現在の入力レートａｖｒｋを評価しする。
[数１９]
ａｖｒｊ＝（ａｖｒ'ｊ＊Ｗｉｎ＋ｐｋｔ）／（ｎｏｗ−Ｔ'＋Ｗｉｎ）
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・  （２２）
ａｖｒｋ＝（ａｖｒ'ｋ＊Ｗｉｎ＋ｐｋｔ）／（ｎｏｗ−Ｔ'＋Ｗｉｎ）
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・  （２３）
【００３４】
全グループの入力レート再評価・更新が完了すると、入力パケットの所属グループＧｊ（ｊ∈ｉ）とともに、全グループの入力レートの再評価・更新完了通知をグループ毎マーク付与率算出部１６００に通知する（ステップ２５００）。
入力パケットの所属グループＧｊ（ｊ∈ｉ）とともに、全グループの入力レートの再評価・更新完了通知を受けたグループ毎マーク付与率算出部１６００は、自グループ毎マーク付与率算出部１６００がユーザのポリシーに沿って予め記録・保持する最低保証帯域に占める各グループＧｉ（ｉ＝１,...,ｎ）の割合Ｃｉを基に、図２に示すマーク付与率ＯＵＴｊ算出処理の処理手順にしたがって、パケットヘのマーク付与率ＯＵＴｊを算出し、算出したマーク付与率ＯＵＴｊをマーク付与部１８００へ通知する（ステップ２６００）。
マーク付与率ＯＵＴｊの通知を受けたマーク付与部１８００は、マーク付与率ＯＵＴｊの確率で、パケットに不適合マークを付与し、出力部１９００にパケットの出力を依頼する（ステップ２８００）。
パケットの出力依頼を受けた出力部１９００はマーキング装置１０００からパケットを出力し（ステップ２９００）、マーキング処理を終了する（ステップ２９９９）。
【００３５】
以上説明したように、本実施例のマーキング装置およびマーキング方法では、マーキング装置に入力されるパケットを、ユーザのポリシーに沿ってパケットのヘッダに含まれる情報（送受信ＩＰアドレス、使用トランスポートプワトコル種別、トランスポートプロトコルポート番号など）等の情報を基に複数（ｎ個）のグループＧｉ（ｉ＝１,...,ｎ）に分類する分類条件を予め設定でき、ユーザの最低保証帯域に占める各グループＧｉ（ｉ＝１,...,ｎ）の割合Ｃｉをユーザのポリシーに沿って予め設定でき、各グループＧｉ（ｉ＝１,...,ｎ）の不適合マーキングが付与されない適合パケットによるトラヒックが最低保証帯域に占める割合を、設定した割合Ｃｉに沿って以下の様に意図的に操作できるという効果がある。
マーキング装置へのパケットが入力された際に評価した入力レートａｖｒがユーザの最低保証帯域を超過していなければ、パケットヘ不適合マークを施す確率を０とし、そうでなければ、前記分類条件を用いてパケットの属するグループＧｊを判別し、グループＧｊに配分されるべき最低保証帯域に占める最小配分帯域ＭｉｎＢｊを前記割合Ｃｉ（ｉ＝１,...,ｎ）を用いて求め、グループＧｊの入力レートａｖｒｊと、ＭｉｎＢｊとを比較し、ａｖｒｊ≦ＭｉｎＢｊであれば、パケットヘ不適合マークを施す確率を０とし、そうでなければ、その他のグループＧｋ（ｋ∈ｉ，ｋ≠ｊ）の最小配分帯域ＭｉｎＢｋについても同様に前記割合Ｃｉ（ｉ＝１,...,ｎ）を用いて求め、グループの入力レートが最小配分帯域より小さいグループＧｓ（ｓ∈ｉ，ａｖｒｓ≦ＭｉｎＢｓ）の入力トラヒックは不適合マークの付与対象とならず、グループの入力レートが最小配分帯域より大きな入力レートのグループＧｔ（ｔ∈ｉ，ａｖｒｔ＞ＭｉｎＢｔ）のみが不適合マークの付与対象となることから、グループＧｓ（ｓ∈ｉ，ａｖｒｓ≦ＭｉｎＢｓ）の入力レートａｖｒｓの合計を最低保証帯域ＭＧＢから差し引いて分配対象帯域ＭＧＢｄｉｓｔを求め、分配対象帯域ＭＧＢｄｉｓｔを各グループＧｉ（ｉ＝１,...,ｎ）に配分する際の分配割合である有効分配比Ｆｉ（ｉ＝１,...,ｎ）を、Ｆｓ（ｓ∈ｉ，ａｖｒｓ≦ＭｉｎＢｓ）＝０、Ｆｔ（ｔ∈ｉ，ａｖｒｔ＞ＭｉｎＢｔ）＝Ｃｔに設定し、分配対象帯域ＭＧＢｄｉｓｔでグループＧｊに配分されるべき帯域を前記有効分配比Ｆｉ（ｉ＝１,...,ｎ）を用いて求め、グループＧｊに配分されるべき帯域のグループＧｊの入力帯域に対する比の補数を不適合マーク付与率ＯＵＴｊとし、該確率で不適合マークを付与することが可能であり、グループＧｊを含む各グループＧｉ（ｉ＝１,...,ｎ）の不適合マーキングが付与されない適合パケットによるトラヒックが最低保証帯域に占める割合を設定した割合Ｃｉ（ｉ＝１,...,ｎ）に沿って操作することが可能である。
以上、本発明者によってなされた発明を、前記実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施例のマーキング処理装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施例のマーキング処理装置におけるグループ毎マーク付与率算出処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図３】本発明の実施例のマーキング処理装置におけるマーキング処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図４】従来のマーキング装置の概略構成を示すブロック図である。
【図５】従来のマーキング装置におけるマーキング処理の処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００３７】
１０００，２０００  マーキング処理装置
１１００，２１００  入力部
１２００，２２００  入力レート評価部
１３００，２３００  最低保証帯域算出部
１４００  グループ分類部
１５００  グループ入力レート評価部
１６００  グループ毎マーク付与率算出部
２７００  マーク付与率算出部
１８００，２８００  マーク付与部
１９００，２９００  出力部
【図１】
2006166059.tif 000012
【図２】
2006166059.tif 000013
【図３】
2006166059.tif 000014
【図４】
2006166059.tif 000015
【図５】
2006166059.tif 000016